水压致裂法测量地应力装置.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202011183507.7 (22)申请日 2020.10.29 (71)申请人 西南石油大学 地址 610500 四川省成都市新都区新都大 道8号 (72)发明人 曹彪夏宏泉宋二超张佳伟 (74)专利代理机构 深圳至诚化育知识产权代理 事务所(普通合伙) 44728 代理人 刘英 (51)Int.Cl. E21B 49/00(2006.01) E21B 43/26(2006.01) E21B 33/127(2006.01) E21B 34/08(2006.01) (54)发明。

2、名称 一种水压致裂法测量地应力装置 (57)摘要 本发明涉及一种水压致裂法测量地应力装 置， 包括， 管主体， 所述管主体为空心筒体， 设于 目标岩层内； 柱塞， 所述柱塞为空心筒体， 且其设 于所述管主体内并与管主体完全贴合， 所述柱塞 壁内还设有注液通道； 注压管， 所述注压管设于 所述柱塞内， 且与所述柱塞完全贴合； 封隔胶筒， 所述封隔胶筒设于所述管主体末端， 且其一端连 通所述注液通道； 注水件， 所述注水件设于所述 封隔胶筒下方， 且与所述封隔胶筒之间设有通 道； 封隔器， 所述封隔器设于所述注水件下方， 且 所述封隔器连接所述注压管。 本装置提出了一种 结构简单、 使用方法简单的。

3、地应力测试装置， 同 时其可靠性较高， 易于推广。 权利要求书1页 说明书2页 附图1页 CN 112127881 A 2020.12.25 CN 112127881 A 1.一种水压致裂法测量地应力装置， 其特征在于， 包括， 管主体， 所述管主体为空心筒体， 设于目标岩层内； 柱塞， 所述柱塞为空心筒体， 且其设于所述管主体内并与管主体完全贴合， 所述柱塞壁 内还设有注液通道； 注压管， 所述注压管设于所述柱塞内， 且与所述柱塞完全贴合； 封隔胶筒， 所述封隔胶筒设于所述管主体末端， 且其一端连通所述注液通道； 注水件， 所述注水件设于所述封隔胶筒下方， 且与所述封隔胶筒之间设有通道； 封。

4、隔器， 所述封隔器设于所述注水件下方， 且所述封隔器连接所述注压管。 2.根据权利要求1所述的装置， 其特征在于， 所述封隔器为压缩式封隔器或扩张式封隔 器中的一种。 3.根据权利要求1所述的装置， 其特征在于， 所述注液通道顶部还设有自力式压力调节 阀。 4.根据权利要求1所述的装置， 其特征在于， 所述封隔胶筒为空心胶筒， 且其上下底面 的硬度大于侧面的硬度。 权利要求书 1/1 页 2 CN 112127881 A 2 一种水压致裂法测量地应力装置 技术领域 0001 本发明涉及地应力测量技术领域， 特别是一种水压致裂法测量地应力装置。 背景技术 0002 水压致裂法是一种操作简单、 适。

5、用深度大的低成本地应力测量方法， 其基本原理 是选取一段基岩裸露的钻孔经过封隔后注入液体， 加压直至封隔后的的孔壁出现破裂， 将 压力变化数据收集分析， 并使用印模器观测孔壁破裂方位， 再根据破裂过程的压力变化和 方位等数据， 计算出原地层主应力的大小和方向。 0003 传统测量装置由两个封隔器以及设于两个封隔器之间的注水件组成， 两个封隔器 虽然能够较好的对注水件的上下部分进行封隔， 但是其成本较高， 且操作方法较为复杂， 整 体结构也较为复杂。 发明内容 0004 为解决现有技术的不足， 提出了一种水压致裂法测量地应力装置， 其结构简单， 操 作方法简便， 易于推广。 0005 一种水压致。

6、裂法测量地应力装置， 包括， 0006 管主体， 所述管主体为空心筒体， 设于目标岩层内； 0007 柱塞， 所述柱塞为空心筒体， 且其设于所述管主体内并与管主体完全贴合， 所述柱 塞壁内还设有注液通道； 0008 注压管， 所述注压管设于所述柱塞内， 且与所述柱塞完全贴合； 0009 封隔胶筒， 所述封隔胶筒设于所述管主体末端， 且其一端连通所述注液通道； 0010 注水件， 所述注水件设于所述封隔胶筒下方， 且与所述封隔胶筒之间设有通道； 0011 封隔器， 所述封隔器设于所述注水件下方， 且所述封隔器连接所述注压管。 0012 本发明的一种实施方式在于， 所述封隔器为压缩式封隔器或扩张式。

7、封隔器中的一 种。 0013 本发明的一种实施方式在于， 所述注液通道顶部还设有自力式压力调节阀。 0014 本发明的一种实施方式在于， 所述封隔胶筒为空心胶筒， 且其上下底面的硬度大 于侧面的硬度。 0015 本发明的有益效果是： 0016 本装置提出了一种结构简单、 使用方法简单的地应力测试装置， 同时其可靠性较 高， 易于推广。 附图说明 0017 图1是本发明结构示意图； 0018 图中1管主体， 2封隔器， 3柱塞， 4注压管， 5封隔胶筒， 6注水件， 7目标岩层， 8自力式 压力调节阀， 9注液通道。 说明书 1/2 页 3 CN 112127881 A 3 具体实施方式 001。

8、9 下面结合实施例及附图， 对本发明作进一步地的详细说明， 但本发明的实施方式 不限于此。 0020 在本发明的描述中， 需指出的是， 术语 “上” 、“下” 、“前” 、“后” 、“左” 、“右” 、“顶” 、 “底” 、“内” 、“外” 等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系， 仅是为了便 于描述本发明和简化描述， 而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、 以 特定的方位构造和操作， 不能理解为对本发明的限制。 0021 实施例： 0022 一种水压致裂法测量地应力装置， 包括管主体1， 管主体1为空心筒体， 其内部设置 有形状为空心筒体的柱塞3， 柱塞3壁的内部。

9、还设置有注液通道9； 管主体1的底部连接有封 隔胶筒5， 该封隔胶筒5内部设有注液膨胀腔室， 膨胀注液腔室和注液通道9连接， 当从上部 的注液通道9注液后， 封隔胶筒5会膨胀从而对目标岩层7进行封隔， 为了保证封隔效果及封 隔胶筒5的寿命， 封隔胶筒5的上下底面的材质较硬， 可以保证该封隔胶筒5的强度， 封隔胶 筒5的侧面的材质相对较软， 可保证其有较佳的膨胀性能。 同时， 在封隔胶筒5的下方还设置 有注水件6， 该注水件6用于破碎目标岩层7、 进行水压致裂操作。 0023 在柱塞3内部还设有注压管4， 注压管4一端连接至井口上部， 另一端穿过柱塞3、 封 隔胶筒5后连接封隔器2， 通过该封隔。

10、器2， 可以将注水件6的下部封隔， 同时能够率先对本发 明的装置进行固定。 0024 在本实施例中， 封隔胶筒5封隔时的压力小于目标岩层7水压致裂的压力。 0025 在本实施例中， 为了保证对封隔胶筒5进行注液封隔前注液通道9不会因进入岩屑 等固相颗粒使其堵塞， 在注液通道9上部还设置有阀门， 该阀门为自力式压力调节阀8， 本领 域技术人员还可以使用其余能够达到相同目的的手段， 如设置具有一定压力的保护膜等 等。 0026 在本实施例中， 所采用的封隔器2为扩张式封隔器， 当通过注压管4向封隔器内打 压时， 封隔器2内的胶筒可膨胀， 从而使得封隔器2能够将本装置固定于目标岩层7内， 同时 使得。

11、注水件6的下端为密封状态。 0027 使用时， 将本发明的装置下入目标岩层7， 通过注压管4向封隔器2内打压， 从而固 定本装置并对注水件6下段进行密封； 当封隔器2封隔后， 向整个通道内增压， 使得压力突破 自力式压力调节阀8的压力上限， 阀门打开， 注入水通过注液通道9进入封隔胶筒5及注水件 6， 封隔胶筒5逐渐膨胀， 最终对注水件6的上部进行密封， 继续增压即可达到水压致裂的目 的。 0028 以上所述， 仅为本发明较佳的具体实施方式， 但本发明的保护范围并不局限于此， 任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明实施例揭露的技术范围内， 可轻易想到的变化或 替换， 都应涵盖在本发明的保护范围之内。 因此， 本发明的保护范围应该以权利要求的保护 范围为准。 说明书 2/2 页 4 CN 112127881 A 4 图1 说明书附图 1/1 页 5 CN 112127881 A 5 。